TWI839126B - 鏡面鍍膜結構及鏡面裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明提供了一種鏡面鍍膜結構及鏡面裝置，其包括：一第一折射層、一第二折射層、金屬反射層、隔離層及第一光學介質層，該第二折射層設置在該第一折射層上，該金屬反射層設置在該第二折射層上，該隔離層設置在該金屬反射層上，該第一光學介質層設置在該隔離層上，該鏡面鍍膜結構在60℃且90RH或85℃且85RH下的一穩定性大於500小時。
Description
本發明係關於一種鏡面鍍膜結構的技術領域，特別是關於一種在極端環境中具備高穩定性的多膜層堆疊的鏡面鍍膜結構。
隨著科技進步，鏡面被廣泛地應用在日常生活中，更成為電子裝置、大型家電及交通工具中不可或許的元件，人們需要通過鏡面進行檢視或判讀，因此對於鏡面的規格及性能的需求也逐漸提高。
然而，在極端環境或長期的使用下，鏡面常常發生劣化，逐漸變得模糊霧化、眩光、出現黑色斑點及波紋，甚至凹凸不平、彎曲變型，嚴重影響鏡面的成像效果，其穩定性及耐用性較低，若使用者未能及時更換已發生劣化的鏡面，可能會造成錯誤的判讀，或者造成使用者視覺疲勞，影響使用體驗。因此，傳統的鏡面的使用壽命較短，其應用範圍也受到局限。
綜觀前所述，本發明之發明者思索並設計一種鏡面鍍膜結構，以期針對習知技術之缺失加以改善，進而增進產業上之實施利用。
有鑑於此，為了解決上述先前技術中存在的問題，本發明提供了一種鏡面鍍膜結構，其包括第一折射層、第二折射層、金屬反射層、隔離層以及第一光學介質層。其中，第二折射層設置在第一折射層上，金屬反射層設置在第二折射層上，隔離層設置在金屬反射層上，且第一光學介質層設置在隔離層上。
較佳地，鏡面鍍膜結構可進一步包括：電致變色層，設置在第一光學介質層上，電致變色層被配置為接收電子而提供光穿透射率的變化。
較佳地，第一折射層、第二折射層、金屬反射層、隔離層及第一光學介質層的厚度比為30~70：3~7：10~40：1~5：60~100。
較佳地，鏡面鍍膜結構在60℃且相對濕度為90RH、或85℃且相對濕度為85下的穩定性大於500小時。
較佳地，鏡面鍍膜結構在60℃且相對濕度為90、或85℃且相對濕度為85下的穩定性大於1000小時。
較佳地，第一折射層的折射率大於第二折射層的折射率。
較佳地，第一折射層為二氧化五鈮，第二折射層為氧化鋁鋅，金屬反射層為銀，隔離層為鎳鉻合金，第一光學介質層為氧化銦錫。
本發明進一步提供了一種鏡面裝置，其包括：第一基板、鏡面鍍膜結構及第二基板，其中鏡面鍍膜結構設置在第一基板上，並且鏡面鍍膜結構係如上之所述，第二基板設置在鏡面鍍膜結構上。
較佳地，鏡面裝置進一步包括第二光學介質層，第二光學介質層設置在鏡面鍍膜結構上。
較佳地，鏡面裝置係車用後視鏡、顯示面板、智慧家電控制面板、生產設備、窗戶或化妝鏡。
本發明的有益功效在於本發明的鏡面鍍膜結構及鏡面裝置主要是由Nb2O5-AZO-Ag-NiCr-ITO堆疊而成，形成5層的鏡面鍍膜結構，以改良傳統的結構膜層無法滿足耐鹽性、防脫落、儲存穩定性、切割後穩定性、耐高溫、耐高濕、耐高壓、耐冷熱衝擊等7項環境加速檢測項目的技術問題，本發明的鏡面鍍膜結構在極端環境中仍然保持良好穩定性，防此鏡面發生模糊霧化、眩光、出現黑色斑點及虹斑波紋，甚至凹凸不平、彎曲變型，達到防目眩的功效，本發明的鏡面鍍膜結構可應用在更高規格的車輛(例如：內部或外部後照鏡)、顯示面板、智慧家電控制面板、生產設備、窗戶及化妝鏡等。
以下將以具體的實施例配合所附的圖式詳加說明本發明的技術特徵，以使所屬技術領域具有通常知識者可易於瞭解本發明的目的、技術特徵、及其優點。
10:鏡面鍍膜結構
20:鏡面裝置
100:第一鍍膜結構
110:第一折射層
120:第二折射層
130:金屬反射層
140:隔離層
150:第一光學介質層
160:電致變色層
200:第二鍍膜結構
210:第一基板
220:第二光學介質層
230:第二基板
為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對本發明實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面所描述的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於所屬技術領域中具有通常知識者來講，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
第1圖係本發明的鏡面鍍膜結構的示意圖。
第2圖係本發明的鏡面裝置的示意圖。
第3圖係本發明的鏡面鍍膜結構在60℃且相對濕度為90下的環境加速檢測結果。
第4圖係本發明的鏡面鍍膜結構在85℃且相對濕度為85下的環境加速檢測結果。
本發明的優點、特徵以及達到的技術方法將參照例示性實施例及所附圖式進行更詳細地描述而更容易理解，且本發明可以不同形式來實現，故不應被理解僅限於此處所陳述的實施例，相反地，對所屬技術領域中具有通常知識者而言，所提供的實施例將使本揭露更加透徹與全面且完整地傳達本發明的範疇，且本發明將僅為所附加的申請專利範圍所定義。
應當理解的是，儘管術語「第一」、「第二」等在本發明中可用於描述各種元件、部件、區域、區段、層及/或部分，但是這些元件、部件、區域、區段、層及/或部分不應受這些術語的限制。這些術語僅用於將一個元件、部件、區域、區段、層及/或部分與另一個元件、部件、區域、區段、層及/或部分區分開。
除非另有定義，本發明所使用的所有術語(包括技術和科學術語)具有與本發明所屬技術領域的通常知識者通常理解的相同含義。將進一步理解的是，諸如在通常使用的字典中定義的那些術語應當被解釋為具有與它們在相關技術和本發明的上下文中的含義一致的定義，並且將不被解釋為理想化或過度正式的意義，除非本文中明確地這樣定義。
請一併參閱第1圖至第2圖，第1圖係本發明的鏡面鍍膜結構的示意圖，第2圖係本發明的鏡面裝置的示意圖。
[實施例1]：鏡面鍍膜結構
本發明提供了一種鏡面鍍膜結構10，其包括：第一折射層110、第二折射層120、金屬反射層130、隔離層140、第一光學介質層150及電致變色層160，其中第二折射層120設置在第一折射層110上，金屬反射層130設置在第二折射層120上，隔離層140設置在金屬反射層130上，第一光學介質層150設置在隔離層140上。
第一折射層110的折射率大於第二折射層120的折射率，以放大反射的作用，提高光反射率。第一折射層110的折射率為2~2.5，較佳為2.3。第二折射層120的一折射率為1.5~2，較佳為1.8。第一折射層110的材料為二氧化五鈮，其係藉由電漿放射監測器(PEM)控制之反應性濺鍍而沉積而成，其在例如包括各具有約80~450sccm與120sccm流速之氬(Ar)與氧的大氣中，使用鈮(Nb)鈀材來進行。第一折射層110可以僅含有五氧化二鈮(Nb2O5)、或五氧化二鈮(Nb2O5)加上微量元素，微量元素可以是Ti、Cr、Zr、Bi、Al或B。第一折射層110同時也可以保護鏡面鍍膜結構10，達到抗酸鹼、抗氧化、抗紫外線等多重功效。
第二折射層120的材料為氧化鋁鋅(Al-dopedZnO，AZO)，其是由鋁鋅氧化物(AZO)(包含氧化鋅(ZnO))作為主要成分，而Al或Al2O3作為微量元素)構成。通過根據要形成的第二折射層120的化學計量成分而適當選擇的方法來形成第二折射層120。例如：濺射法、CVD法和PVD法。較佳地，通過直流(DC)濺鍍法，將1kW的直流功率施加到鈀上，利用鋁鋅氧化物(AZO)鈀材，在第一折射層110上形成第二折射層120。
金屬反射層130的材料為銀，其成分為純銀(即單質銀)或99.9wt%的銀，其餘為無法去除之雜質。金屬反射層130可以通過濺鍍法、CVD法或蒸氣沉積法來形成。較佳地，金屬反射層130係由直流(DC)濺鍍法形成，以確保較高的沉積率和實現在大面積上的厚度的均勻性。
隔離層140的材料為鎳鉻合金(NiCr)，其中Ni：Cr可以是任何適合的比例，較佳地為Ni：Cr=80：20，隔離層140可以通過濺鍍法、CVD法或蒸氣沉積法來形成。較佳地，通過直流(DC)濺鍍法，將1kW的直流功率施加到鈀上，利用鎳鉻合金(NiCr)鈀材，在金屬反射層130上形成隔離層140。
第一光學介質層150的材料為氧化銦錫，第一光學介質層150可以通過濺鍍法、CVD法或蒸氣沉積法來形成。較佳地，將1kW的直流功率施加到鈀材上，利用氧化銦錫(ITO)鈀材，在隔離層140上形成第一光學介質層150。
電致變色層160設置在第一光學介質層150上，以接收電子而提供光穿透射率的變化或顏色變化。電致變色層160可以由本發明所屬領域的技術製備而成，電致變色層160可以包括電致變色溶液層、電解質層及/或輔助電極層等，本發明不在此贅述。
電致變色層160的材料可以包括過渡金屬氧化物(transition metal oxides,TMOs)、普魯士藍(Prussian blue，iron(III)hexacyanoferrate(II))、有機化合物或聚合物等。
舉例而言，過渡金屬氧化物包括WO3、V2O5、MoO3、TiO2、NiO等，其可通過還原態著色(cathodic coloration)、氧化態著色(anodic coloration)、還原態/氧化態均著色(cathodic/anodic coloration)等。普魯士藍在還原態為普魯士白(Prussian white)，而氧化態則為普魯士綠(Prussian green)。有機化合物包括紫精類化合物(Viologen)，其氧化態及還原態具有不同的顏色。聚合物包括聚苯胺(polyaniline)衍生物，其顏色受電場改變而改變，其還原態為無色或淡黃色，而氧化態則呈綠色或藍色。
鏡面鍍膜結構10中的第一折射層110、第二折射層120、金屬反射層130、隔離層140及第一光學介質層150的一厚度比為30~70：3~7：10~40：1~5：60~100，實際的鏡面鍍膜結構10的厚度可以依據比例放大或縮小，本發明不限於此。
[實施例2]：鏡面裝置
本發明進一步提供了一種鏡面裝置20，其包括：第一鍍膜結構100及第二鍍膜結構200，第二鍍膜結構200設置在第一鍍膜結構100上。
第一鍍膜結構100包括：第一基板210及鏡面鍍膜結構10。鏡面鍍膜結構10設置在第一基板210上，並且鏡面鍍膜結構10如實施例1所述，本發明不在此贅述。
第二鍍膜結構200包括：第二光學介質層220及第二基板230。第二基板230設置在第二光學介質層220上。
第一基板210及第二基板230的材料為玻璃或可透射可見光之聚合物，較佳地為玻璃。第二光學介質層220的材料可以與第一光學介質層150的材料相同，第二光學介質層220的材料為氧化銦錫，第二光學介質層220可以通過濺鍍法、CVD法或蒸氣沉積法來形成。較佳地，將1kW的直流功率施加到鈀材上，利用氧化銦錫(ITO)鈀材，在鏡面鍍膜結構10上形成第二光學介質層220。
在鏡面裝置20中，通過將電致變色層160設置在第一鍍膜結構100的第一光學介質層150與第二鍍膜結構200的第二光學介質層220之間，以向電致變色層160提供電流輸轉及電子，使電致變色層160發生顏色變化。
鏡面裝置20的各層厚度如表1所示，其中第一折射層110、第二折射層120、金屬反射層130、隔離層140及第一光學介質層150的一厚度比為30~70：3~7：10~40：1~5：60~100，鏡面鍍膜結構10的厚度可以等比例放大或縮小，本發明不限於此。
[實施例3]：鏡面裝置在60℃且90RH下的環境加速檢測
為了驗證本發明的鏡面裝置在極端環境中的穩定性，針對實施例2之鏡面裝置及比較例之鏡面裝置進行各項測試，比較例的結構及厚度如表2所示。
1.耐鹽水噴霧測試
為了檢驗測試樣品耐鹽霧的能力，將實施例及比較例的測試樣品在5%的鹽水溶液中，以90度的溫度煮30分鐘，觀察鏡面鍍膜結構的外觀。
2.百格3M #600膠帶測試
為了檢驗鏡面鍍膜結構在測試樣品上的附著能力，將百格3M #600膠帶貼在實施例及比較例的測試樣品上，再將膠帶移除，觀察鏡面鍍膜結構的外觀。
3.儲存靜置測試
將實施例及比較例的測試樣品放置在空氣中30天，觀察鏡面鍍膜結構的外觀。
4.切割後靜置試驗
將實施例及比較例的測試樣品切割出一切面後，放置在空氣中14天，觀察鏡面鍍膜結構的外觀。
5.高溫高濕測試(60℃ 90RH及85℃ 85RH)
將實施例及比較例的測試樣品放置在溫度櫃中，並升溫到60℃ 90RH或85℃ 85RH，維持1000小時，最後降溫到25℃，50%RH，取出測試樣品檢查，觀察鏡面裝置的外觀，對出現異常的測試樣品進行拍照記錄。
6.冷熱衝擊試驗(TST)
將實施例及比較例的測試樣品放置在溫度櫃中，並執行預熱預冷過程(-40℃至100℃)；每一小時為一個測試週期，其中高溫和低溫分別駐留23分鐘，以最小斜率上升或下降，高低溫差140℃，每分鐘上升或下降14℃，約需7分鐘完成溫度變化，每20個週期除霜一次，確保冷凝銅管暢通；重複300個測試循環，取出測試樣品檢查，觀察鏡面裝置的外觀，對出現異常的測試樣品進行拍照記錄。
7.壓力鍋試驗(PCT)
又稱為飽和蒸汽試驗，為了測定耐高濕能力、抗濕氣能力，將實施例及比較例的測試樣品放置於121℃高溫、飽和濕度(100%R.H.)[飽和水蒸氣]及壓力環境下測試，重複7個測試循環，測試觀察鏡面裝置的外觀，是否有脫落、變色、產生氣泡、霧化、褐變。
以上結果如表3所示，與比較例相比，實施例之鏡面鍍膜結構及鏡面裝置在各項測試中皆具有較佳之表現，實施例在儲存靜置試驗及切割後靜置試驗中能夠保存較長的時間，具有較佳的穩定性。此外，實施例在高溫高濕試驗、冷熱衝擊試驗及壓力鍋試驗等長時間的極端環境中仍維持完整，具有較佳的耐高溫、耐低溫、耐高濕及耐高壓的性能。
請參照第3圖及第4圖，第3圖係本發明的鏡面鍍膜結構在60℃且相對濕度為90下的環境加速檢測結果，第4圖係本發明的鏡面鍍膜結構在85℃且相對濕度為85下的環境加速檢測結果。
如第3圖所示，比較例的鏡面鍍膜結構在60℃且相對濕度(RH)為90下第560小時開始出現黑斑，在第632小時甚至出現脫落的情形。相反，實施例的鏡面鍍膜結構在60℃且相對濕度(RH)為90下第560小時及第632小時皆不受影響，甚至在第1016小時仍然維持完好無缺，具有較佳的耐高溫及耐高濕的性能。
如第4圖所示，比較例的鏡面鍍膜結構在85℃且相對濕度(RH)為85下第504小時開始出現明顯的黑斑，在第560小時甚至出現大範圍脫落的情形。相反，實施例的鏡面鍍膜結構在85℃且相對濕度(RH)為85下第504小時及第560小時皆不受影響，甚至在第1016小時仍然維持完好無缺，具有較佳的耐高溫及耐高濕的性能。
本發明的有益功效在於本發明的鏡面鍍膜結構及鏡面裝置主要是由Nb2O5-AZO-Ag-NiCr-ITO堆疊而成，形成5層的鏡面鍍膜結構，以改良傳統的結構膜層無法滿足耐鹽性、防脫落、儲存穩定性、切割後穩定性、耐高溫、耐高濕、耐高壓、耐冷熱衝擊等7項RA環境加速檢測項目的技術問題，本發明的鏡面鍍膜結構在極端環境中仍然保持良好穩定性，防止鏡面發生模糊霧化、眩光、出現黑色斑點及虹斑波紋，甚至凹凸不平、彎曲變型，達到防目眩的功效，本發明的鏡面鍍膜結構可應用在更高規格的車輛(例如：內部或外部後照鏡)、顯示面板、智慧家電控制面板、生產設備、窗戶及化妝鏡等。
以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。
10:鏡面鍍膜結構
110:第一折射層
120:第二折射層
130:金屬反射層
140:隔離層
150:第一光學介質層
160:電致變色層
Claims (9)
- 一種鏡面鍍膜結構，其包括：一第一折射層；一第二折射層，設置在該第一折射層上；一金屬反射層，設置在該第二折射層上；一隔離層，設置在該金屬反射層上；以及一第一光學介質層，設置在該隔離層上。
- 如請求項1所述的鏡面鍍膜結構，其中該第一折射層、該第二折射層、該金屬反射層、該隔離層及該第一光學介質層的一厚度比為30~70：3~7：10~40：1~5：60~100。
- 如請求項1所述的鏡面鍍膜結構，其中該鏡面鍍膜結構在60℃且相對濕度為90RH、或85℃且相對濕度為85下的穩定性大於500小時。
- 如請求項3所述的鏡面鍍膜結構，其中該鏡面鍍膜結構在60℃且相對濕度為90、或85℃且相對濕度為85下的穩定性大於1000小時。
- 如請求項1所述的鏡面鍍膜結構，其中該第一折射層的一折射率大於該第二折射層的一折射率。
- 如請求項1所述的鏡面鍍膜結構，其中該第一折射層為二氧化五鈮，該第二折射層為氧化鋁鋅，該金屬反射層為銀，該隔離層為鎳鉻合金，該第一光學介質層為氧化銦錫。
- 一種鏡面裝置，其包括：一第一鍍膜結構，包括一第一基板及設置在該第一基板上之如請求項1至6中任一項之所述之鏡面鍍膜結構； 一第二鍍膜結構，包括一第二基板及設置在該第二基板上之一第二光學介質層；以及一電致變色層，設置於該第一鍍膜結構及該第二鍍膜結構之間，並與該第一光學介質層及該第二光學介質層相鄰。
- 如請求項7所述的鏡面裝置，其中該第二光學介質層係包含氧化銦錫。
- 如請求項7所述的鏡面裝置，其中該鏡面裝置係車用後視鏡、顯示面板、智慧家電控制面板、生產設備、窗戶或化妝鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW112106296A TWI839126B (zh) | 2023-02-21 | 2023-02-21 | 鏡面鍍膜結構及鏡面裝置 |
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| TW112106296A TWI839126B (zh) | 2023-02-21 | 2023-02-21 | 鏡面鍍膜結構及鏡面裝置 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| TWI839126B true TWI839126B (zh) | 2024-04-11 |
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ID=91618603
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| TW (1) | TWI839126B (zh) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW200428059A (en) * | 2003-05-21 | 2004-12-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Form variable mirror element and method for producing form variable mirror element and form variable mirror unit and optical pick-up |
-
2023
- 2023-02-21 TW TW112106296A patent/TWI839126B/zh active
Patent Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| TW200428059A (en) * | 2003-05-21 | 2004-12-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Form variable mirror element and method for producing form variable mirror element and form variable mirror unit and optical pick-up |
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